摘要
超细氧化铝因其具有高熔点和高硬度、良好的耐磨、耐蚀、耐热及绝缘等性能被广泛用于制作结构和功能材料。本论文采用了两种高温煅烧的方法煅烧分析纯硫酸铝铵和碳酸铝铵制备氧化铝粉体，研究硫酸铝铵在800℃,900℃,1000℃,1100℃温度下煅烧和碳酸铝铵在1000℃,1100℃下煅烧出粉末的分散性能以及形貌特征，得出了如下的研究结论：
煅烧硫酸铝铵
（1）硫酸铝铵在800℃，900℃下煅烧（保温30分钟）出的产物为硫酸铝粉末，900℃下煅烧出的硫酸铝粉末粒度比800℃下煅烧出来的小。
（2）硫酸铝铵在1000℃下煅烧（保温30分钟）产物为氧化铝粉末，硫酸铝氨完全转化为氧化铝粉末。
（3）硫酸铝铵在1100℃下煅烧（保温30分钟）产物为3种不同的氧化铝粉末，分别是：θ，γ和α型，θ，γ型部分转化成α型的粉末。
煅烧炭酸铝铵
（1）
关键词：氧化铝；硫酸铝氨；高温煅烧
Abstract
第一章综述..................................................................- 3 - 1.1引言 .........................................................................................................................................- 3 - 1.2氧化铝粉末 ............................................................................................................................- 4 - 1.3.氧化铝粉末的用途................................................................................................................- 5 -
（1)陶瓷材料和复合材料： ................................................................................................- 5 - （2)表面防护层材料 ............................................................................................................- 5 - （3)催化剂及其载体 ............................................................................................................- 5 - （4)生物及医学的应用 ........................................................................................................- 6 - 1.7固体颗粒在液体中的聚集状态.............................................................................................- 8 - 1.8超细颗粒的分散手段以及稳定机理.....................................................................................- 9 - 1.9超细粉体的形貌控制...........................................................................................................- 10 -
1.10本课题研究的目的和意义.................................................................................................- 10 -
2.1 实验原理 ............................................................................................................................. - 11 - 2.2 实验方案设计...................................................................................................................... - 11 - 2.3流程图 ..................................................................................................................................- 12 - 2.4实验用到的仪器和药品.......................................................................................................- 13 - 2.5 检测方法 .............................................................................................................................- 13 -
（1） X射线衍射法...........................................................................................................- 13 - （2）粒度分析法................................................................................................................- 13 -
第三章实验结果与讨论..............................................- 15 - 3.1 粒度分析结果......................................................................................................................- 15 - 3.2 X射线衍射测试结果............................................................................................................- 17 - .....................................................................................................................................................- 18 -
第四章结论..............................................................- 19 -
第一章综述
1.1引言
随着炼铝工业的迅速发展，氧化铝生产已经发展成为一个大型的工业部门。氧化铝产量迅速增长，1904年世界氧化铝产量仅为l000吨，1941年则达到l00万吨，1980年已经达到3340万吨[1]。进入2000年以来，世界氧化铝的总产量分别是4812万吨、4849万吨、4979万吨、5259万吨、5487万吨，6103万吨，6788万吨[2]。目前主要的氧化铝生产国有澳大利亚、美国、苏联、法国、西德以及牙买加等，目前世界上最大的氧化铝厂是澳大利亚的格拉德斯通厂，其年产能力为335万吨[3]。氧化铝90％以上是用于电解炼铝，但是电子、石油、化工、耐火材料、陶瓷、磨料、防火剂、造纸以及制药等许多部门冶需要各种特殊性能的氧化铝和氢氧化铝。国内外不少氧化铝厂都致力于发展多品种氧化铝的生产，例如活性氧化铝、低钠氧化铝、喷涂氧化铝、洳氧化铝、十氧化铝、填料氧化铝、微粉氢氧化铝。粗粒氢氧化铝。氢氧化铝凝胶及低钠氢氧化铝等[5]。这些非冶金用的多品种氧化铝约占整个氧化铝产量的8％，长期增长率为5％，高于冶金用氧化铝。目前非冶金级氧化铝品种己近200种，仅美国铝业公司就有150种，各具优良的物理化学性能，用途广泛，价格远高于冶金用氧化铝，经济效益显著，其开发正方兴未艾。而作为非冶金级氧化铝之一的超细A12O3粉体由
于纯度高、颗粒细小且分布均匀，其表面电子结构和晶体结构发生较大的变化，因而具有小尺寸效应、表面效应、量子效应以及宏观量子隧道效应等特殊性能与“块状”材料有完全不同的特性，从而使其具有更优异的特性和广泛的应用前景。目前，不仅广泛用于结构陶瓷、催化剂载体、催化剂、精细陶瓷、微孔过滤方面，而且在集成电路基板材料，快离子导体复合材料，荧光材料，湿敏性传感器及红外吸收材料等新型材料领域也倍受关注[6-8]。
自1984年德国科学家H.Gleiter等首次制备出超细氧化铝粉末以来[9]，世界各国科研工作者对超细氧化铝粉末的制备进行了长期而深入的研究，但是目前超细氧化铝粉末的制备技术与其应用仍然存在众多问题，主要问题在于：超细氧化铝的形貌难以控制、产品的团聚问题难以解决、产品的粒径分布较宽、工艺复杂、条件苛刻、成本高并且制备过程重复性差[10,11]。而目前工艺生产中取得的一些成果主要停留在小试阶段，其粉末制备只能依靠试验方法使小试结果放大，造成产品性能不稳定。因此对超细氧化铝粉末制备技术的深入研究，能够在很大程度上改善该产品的性能，促进该产品的实际应用。
1.2氧化铝粉末
氧化铝(Al
2O
3
)形态非常复杂，其中最稳定的是α-A1
2
O
3
[12]。氧化铝主要是作冶炼
金属铝的原料，20世纪60年代以后，随着科学技术的迅速发展，氧化铝不只是重要的基础原材料，而且是许多高新技术材料的组成部分。通常所说的活性氧化铝，一般
是指γ-A1
2O
3
，有时也指型氧化铝的混合物，广泛用作吸附剂，催化剂，干燥剂和催
化剂载体等。而A1
20
3
常被用作制造陶瓷，这是一种熔点最高而又最稳定的晶相[13,14]。
超细氧化铝的概念是上个世纪60年代所提出的，主要是为了区别传统的Bayer法(1888年发明)生产的“普通氧化铝粉末”。二者的区别在于：前者由人工合成，纯度在99.9到99.99％(3到5N)之间，平均粒度在数十微米以下，专门应用于各种人工晶体(YAG)、人工宝石、精密电子元件、LC衬底等高科技领域；而后者是由天然矿物一铝土矿，采用粉末冶金方法生产，纯度一般低于99.％(3N)，主要用于冶金、耐火材料、化工、传统陶瓷等工业领域。氧化铝粉末超细微化后，其表面电子结构和晶体结构都发生了变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应，使得该种材料具有更新和更尖端的用途[15]。作为特种功能材料
之一的超细A1
2O
3
粉，由于其具有高强度、高硬度、抗磨损、耐腐蚀、耐高温、抗氧
化、绝缘性好、表面积大等优异的特性，目前已在生物陶瓷、精密陶瓷、化工催化剂、稀土三基色荧光粉、集成电路芯片、航空光源器件等方面得到了广泛的应用。正是由于超细氧化铝粉末与常规颗粒相比具有一系列优异的电、磁、光、力学和化学宏观特性，因此近年来世界各地将制备高纯超细氧化铝粉末作为新材料领域研究的主攻方向之一[16，17]。
1.3.氧化铝粉末的用途
任何新材料的开发，不仅是为了满足当前的需求，而且新材料一旦出现将促进某种新技术的进步，并在工业上应用，反过来又会要求更新的材料的研发。因此，对超细朋A12O3粉体的要求也是这样，其具体体现在如下几个方面：
（1)陶瓷材料和复合材料：
在常规陶瓷添加5％超细A12O3粉体可以改善陶瓷的韧性，降低烧结温度。由于超细A12O3粉体的超塑性，解决了低温塑料对其应用范围限制的不足，因此在低温塑性A12O3陶瓷中得到了广泛的应用。利用超细A12O3粉体还可以合成新型的具有特殊功能的复合陶瓷材料及铝合金超细A12O3复合材料。作为弥散强化和添加剂之用，如铸铁研具；铸造时以超细A12O3粉体作为变质形核(粉体本身无强化相)，耐磨性可提高数倍以上[18-20]。
（2)表面防护层材料
由超细A12O3粒子组成的新型极薄的透明材料，喷涂在金属、陶瓷、塑料及硬质合金的表面上，可提高表面的硬度、耐腐蚀性和耐磨性，并且具有防污、防尘、防水等功能，可以解决现代工业生产中易磨损部件、易腐蚀管道而问接影响设备使用寿命和加工产品精度等问题。因此可应用于机械、刀具、化工管道等的表面防护。其中超细A12O3陶瓷涂层刀具结合了陶瓷材料和硬质合金材料的优点，在拥有与硬质合金材料相近的强韧性能的同时、耐磨性大大提高，能达到未涂层刀具的几倍到几十倍，并且使加工效率显著提高[21,22]。
（3)催化剂及其载体
超细氧化铝粉体因其表面积达、孔容大、孔分布集中和高反应活性中心多，可以
解决催化剂的高选择性和高反应活性，因此被广泛地应用于汽车尾气净化、催化燃烧、石油炼制、加氢脱硫和高分子合成方面的催化剂及其载体。但是由于催化剂领域的特殊性，不同制备方法的得到的超细氧化铝粉体及其晶型有所不同，导致在催化反应中的使用不同，这为超细氧化铝粉粉体用于催化剂领域提出了新课题[23-25]。
（4)生物及医学的应用
超细粉体在生物和医学上的应用研究是近几年才开始的，这一应用领域的开创，为生命科学研究提供了更多的空间。超细A12O3粉体在生物陶瓷在生理环境中基本上不发生腐蚀，具有良好的结构相容性，新生组织长入多孔陶瓷表面连贯的孔隙中，与机体组织之间的结合强度较高，并具有强度高、摩擦系数小、磨损率低等特性。因此临床上应用比较广泛，已用于制作承力的人工骨、关节修复体、牙根种植体、骨折夹板与内固定器件、缓释载体等；还成功的进行了牙槽扩建、五官矫形与修复等[26-28]。（5）半导体材料
超细A12O3粉体具有非常大的表面积及界面，对外界环境湿气十分敏感，环境温度的变化迅速引起表面或界面离子价态和电子输送的变化。在湿度为30.80％范围内，超细A1203交流阻抗呈线性变化，响应速度快、可靠性高、灵敏度高、抗老化寿命长、抗其它气体的侵蚀和污染、在尘埃烟雾环境中能保持检测精度，是理想的湿敏传感器和湿电温度计材料。另外超细A12O3是常用的基片材料，具有良好的电绝缘性、化学耐久性、耐热性、抗辐射能力强、介电常数高、表面平整均匀、成本低等优势，可用于半导体器件和大规模集成电路的衬底材料，从而广泛应用微电子、电子和信息产业[29-31]。
1.4超细氧化铝粉体的国内外研究现状
国外关于超细氧化铝的研究工作开展的比较早，技术也比较先进。我国纳米氧化铝的研究是从90年代开始的，当时主要集中在中科院和高等院校，在1990-2000年l0年中，中国打破西方国家对中国的封锁。已建立了多种物理、化学方法制备纳米材料，关于纳米氧化铝的研究也有一定的进展。研究超细氧化铝的科学工作人员越来越多，取得的成果也越来越多。但是目前超细氧化铝的制备还存在的问题需要得到解决：（1）纳米氧化铝的制备目前主要停留在探索试验阶段，国内没有实现工业化水平的生产，除微乳液反应法外，绝大多数制备方法得到的纳米氧化铝粒径分布较宽，
并且制各过程严格重复性差，有些方法工艺复杂条件苛刻。同时普遍存在着成本高等问题，主要原因在于技术上涉及到物理、化学、化工、材料、表面及胶体等众多学科，需要各方面的研究力量和技术上的支持。
（2）纳米氧化铝存在有单晶、团聚体、球形、纤维状等许多形态，客观上需要对纳米氧化铝进行微观分析和测试，同时其具体的宏观特性也需要作系统探讨，从而建立某种成熟的理想模型，对各种实验现象(如粒子问的相互作用等)给出合理的解释。
（3）纳米氧化铝在应用领域的研究目前侧重在精细陶瓷材料，今后应逐步扩大应用领域的研究范围，诸如单晶材料、理化仪器、人工骨、催化剂和载体、激光材料、荧光体用载体等许多高科技尖端行业。
1.5氧化铝粉末的制备方法
超细粉体的制备工艺和过程控制参数对超细材料的微观结构和性能起到重要的影响。其制备方法很多，人们对各种制备方法的分类也各不相同，例如按制备过程中是否伴随有化学反应发生分为物理法和化学法；按物质聚集状态分为气相法、液相法和固相法；按制备条件分为干法和湿法。本文按物质聚集状态对其制备方法进行论述。
1.5.1物理法
高能机械研磨法是在无外部热能供给的情况下，采用研磨机进行研磨．目前一般采用高性能研磨机、球磨机、振动磨机、超声波等机械[33]。而气氛控制和外部磁场的引入，使这一技术有了进一步的发展。高性能涡轮研磨机与其他机械方法相比具有较高的效率，其由带网筐的转子、定子和圆型套筒组成。
1.5.2学方法
1）机械化学法：
该方法将AlCl3。和CaO按一定的比例混合并添加一定的钢球，采用机械球磨震动使粉末活化，然后在一定的温度下进行热处理．热处理过程中存在如下反应[34]：2AlCl3+3CaO→A12O3+3CaCl2
2）化学气相沉积法：
摘要 本实验是研究高纯氧化铝粉体的制备方法，属于氧化铝粉体制备领域。之所 以研究这个课题，是因为近年来，国内高纯、超细α- Al 2O 3 的应用领域迅速拓 宽，引进和消化吸收的氧化铝高技术材料生产线增加，使得高纯、超细α-Al 2O 3 的研究、开发成为一个非常活跃的领域【1】。又由于生产1t多品种Al 2O 3 可获利 润为等量级的冶金级Al 2O 3 的10倍，甚至100倍，可创造相当可观的经济效益。 因此，迅速开发一种低成本、具有竞争力的高纯、超细α- Al 2O 3 的新方法显得 尤为重要。故而，设计高纯氧化铝的制备方案，具有很高的经济价值和社会意义。 称取一定量的氢氧化铝快脱粉粉体，加水配制成悬浊液，为了使氢氧化铝理解完全，在85℃下边加热边搅拌一个小时【2】。滴加配制的稀HNO 3 （1:3），调PH 为5.0~6.0除去其中的杂质硅，再用组织搅拌匀浆机搅拌清洗10分钟，用G4漏斗抽滤，重复清洗步骤5遍，除去杂质钠离子、钾离子以及引入的硝酸根离子。在110℃的烘箱中烘一个小时后，再分别在600℃和1200℃的马非炉中各煅烧一个小时，制得高纯氧化铝粉末【3,4】。 用所设计的方案，制备得到得的高纯氧化铝，经过检测其中各杂质的含量：硅含量21ppm,铁含量为17ppm. 根据高纯氧化铝制备标准，符合制备要求。所制备的高纯氧化铝纯度达到99.997％，可用作荧光粉用高纯氧化铝 关键词:氢氧化铝；高纯氧化铝；制备 ABSTRACT This experiment is to study the high-purity alumina powders, are areas of alumina powder. The reason of this issue, because in recent years, the domestic high-purity, ultra-fine α- Al2O3 rapidly expanding areas of application, introduction and absorption of increased alumina production line of high-tech materials to make high purity, ultra-fine α- Al2O3 of to develop into a very active area. Also, because many species produce 1t Al2O3profitability of metallurgical grade Al2O3such magnitude is 10 times, or even 100 times, can create considerable economic benefits. Therefore, the rapid development of a low-cost, competitive high-purity, ultrafine α-Al2O3in the new method is particularly important. So, design preparation of high purity alumina program, with high economic value and social significance. Weigh a certain amount of aluminum hydroxide fast off body, prepared with water into a suspension, in order to understand fully aluminum hydroxide,
氧化铝的制备方法 1氧化铝的制备 硝酸铝分析纯天津市大茂化学试剂厂 异丙醇铝分析纯天津市大茂化学试剂厂 尿素分析纯天津市大茂化学试剂厂 硝酸分析纯广州化学试剂厂 1.1氨水沉淀法 氨水（2mol/L）用量筒量取150ml65%氨水注入1000ml的容量瓶，用去离子水标定至刻度。 硝酸（1：1）用量筒量取浓硝酸100ml注入200ml容量瓶中，用去离子水标定至刻度。 利用酸法即Al(NO3)3与氨水反应来制取拟薄水铝石。以防止引入其他金属离子，而且可以通过加热的方法去除溶液中的NH4+和NO3-离子。 实验步骤： 1）称取18.75 g（约0.05 mol）的硝酸铝溶于50ml去离子水中，加热搅拌使其溶解成透明Al(NO3)3溶液。 2）室温下用2mol/L的氨水进行滴定同时进行剧烈搅拌，直至pH值8.5后停止滴定并放慢脚板速度。 3）在室温条件下（搅拌）老化2小时。 滴定前，Al(NO3)3溶液的pH值1.8左右。滴定过程中，在pH值4.5时溶液黏度突然增大，并产生大量Al(OH)3半透明沉淀，继续滴定胶体黏度下降。pH值由1.8升至4.5共消耗氨水（2mol/L）约36毫升，由4.5至8.5消耗氨水约9毫升。 1.2均匀沉淀法 本步骤的目的是将溶液中的Al(OH)3微粒以沉淀的形式分离出来。碱性沉淀剂的直接加入难免会造成溶液中局部沉淀剂瞬时过量的现象，致使生成的沉淀粒子形态和尺寸均有较大区别，从而影响焙烧后氧化铝载体的性状。不同于其他沉淀剂的添加，尿素均相沉淀法通过尿素在加热过程中均匀缓慢的释放氨水从整体上提高pH值，克服了液相直接接触造成的瞬时局部过量的不足，从而获得尺寸均匀、分散性好的Al(OH)3沉淀。 实验步骤： 1）称取25 g（约理论用量4倍）的尿素溶于25ml去离子水中，将尿素溶液注入上一步生成的胶体溶液。 2）开始通过水浴加热，并不停搅拌，于90℃恒温加热2小时。加热在开始的一段时间内，pH值始终在1以下，升至约40~50℃左右，原本半透明的胶体逐渐变清。待到温度升至90℃时，由搅拌子中心漩涡出有气泡产生，溶液开始变混浊。pH值升至7以后，溶液基本呈乳白色，直至加热结束。 3）在室温条件下（搅拌）老化2小时。 1.3 溶胶凝胶异丙醇铝水解法 本步骤的目用溶胶凝胶法合成介孔氧化铝，比表面积大, 表面不同的电势使金属离子更容易负载, 在催化领域中具有重要的应用价值，其性能明显优于传统的氧化铝。采用硝酸和异丙醇铝来合成有序介孔氧化铝。 硝酸（0.05mol/L）用量筒量取浓硝酸0.67ml注入200ml容量瓶中，用去离子水标定
活性氧化铝的制备 一、实验目的 1、通过铝盐与碱性沉淀剂的沉淀反应，掌握氧化铝催化剂和催化剂载体的制备过程。 2、了解制备氧化铝水合物的技术和原理。 3、掌握活性氧化铝的成型方法。 二、实验原理 活性氧化铝(γ-A l2O3)是一种多孔性,高分散度的固体物料，具有表面积大、吸咐性能好、表面酸性、热稳定性良好的特点，可作为多种化学反应的催化剂及催化剂载体。除此之外，它还广泛用于石油、国防、化肥、医药、卫生等部门。学习有关γ-A l2O3的制备方法，对掌握催化剂制备有重要意义。 催化剂或催化剂载体用的氧化铝，在物性和结构方面都有一定要求。最基本的是比表面积、孔结构、晶体结构等。例如，重整催化剂是将贵重金属铂、铼载在γ—Al2O3或η—Al2O3上。氧化铝的结构对反应活性影响极大，载于其他形态的氧化铝上，其活性是很低的，如烃类脱氢催化剂，若将Cr—K载在γ—Al2O3或η—Al2O3上，活性较好，而载在其他形态氧化铝上，活性很差。这说明它不仅起载体作用，而且也起到了活性组分的作用，因此，也称这种氧化铝为活性氧化铝。α—Al2O3在反应中是惰性物质，只能作载体使用。制备活性氧化铝的方法不同，得到的产品结构亦不相同，其活性的差异颇大，因此制备中应严格掌握每一步骤的条件，不应混入杂质，尽管制备方法和路线很多，但无论哪种路线都必须制成氧化铝水合物（氢氧化铝），再经高温脱水生成氧化铝。自然界存在的氧化铝或氢氧化铝脱水生成的氧化铝，不能作载体或催化剂使用，这不仅因杂质多，主要是难以得到所要求的结构和催化活性。为此，必须经过重新处理，可见制备氧化铝水合物是制活性Al2O3的基础。 氧化铝水合物经X射线分析，可知有多种形态，通常分为结晶态和非结晶态。结晶态中有一水和三水化物两类形体；非结晶态则含有无定形和结晶度很低的水化物两种形体，它们都是凝胶态。可总括为下述表达形式：
氧化铝陶瓷介绍 来自:中国特种陶瓷网发布时间:2005-8-3 11:51:15 氧化铝陶瓷制作工艺简介 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Ａｌ２Ｏ３含量在９９．９％以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达１６５０—１９９０℃，透射波长为１～６μｍ，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚：利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Ａｌ２Ｏ３含量不同分为９９瓷、９５瓷、９０瓷、８５瓷等品种，有时Ａｌ２Ｏ３含量在８０％或７５％者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中９９氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；９５氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；８５瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下： 一粉体制备： 郑州玉发集团是中国最大的白刚玉生产商，和中科院上海硅酸盐研究所成立玉发新材料研究中心研究生产多品种α氧化铝。专注白刚玉和煅烧α氧化铝近30年，因为专注所以专业，联系QQ2596686490，电话156390七七八八一。 将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在１μｍ?微米?以下，若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在９９．９９％外，还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时，粉料中需引入粘结剂与可塑剂，?一般为重量比在１０—３０％的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在１５０—２００℃温度下均匀混合，以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的工艺要求，需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状，以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外，为减少粉料与模壁的摩擦，还需添加１～２％的润滑剂?如硬脂酸?及粘结剂ＰＶＡ。 欲干压成型时需对粉体喷雾造粒，其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Ａｌ２Ｏ３喷雾造粒的粘结剂，在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散，流动角摩擦温度小于３０℃。颗粒级配比理想等条件，以获得较大素坯密度。 二成型方法： 氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。摘其常用成型介绍： １干压成型：氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过１ｍｍ，长
氧化铝生产工艺流程及在线设备描述 我厂氧化铝生产工艺流程采用拜耳法工艺。其用的矿石、石灰用汽车运入卸矿站，通过板式输送机，胶带输送机及卸料车进入矿仓和石灰仓。磨头仓底部出料设有电子皮带计量装置。按规定的配料比与经过计量的循环母液加入磨机。磨矿过程采用一段球磨与水力旋流器分级闭路的一段磨矿流程，磨制合格的原矿浆送往原矿浆槽，再用泵送至溶出工序的矿浆槽。 矿浆槽内矿浆送入溶出系统，管道化溶出采用Φ159Φ×8/2 ∣Φ480×10×1150000管道化溶出器，三套管四层间接加热连续溶出设备（Φ159管走料，Φ480管供汽），通过四段预热和三段加热，使物料出口温度达145℃，送入保温罐保温一小时以上，经过三级闪蒸和稀释，完成溶出过程。 稀释矿浆在Φ16M高效沉降槽内进行液固分离，底流进入洗涤沉降槽，进行5～6次赤泥反向洗涤，末次洗涤沉降槽底流经泵送往赤泥堆场进行堆存。 将合成絮凝剂制备成合格的溶液，按添加量加入赤泥分离沉降槽，将制备好的合成絮凝剂按添加量加入赤泥洗涤沉降槽，以强化赤泥沉降、分离和洗涤效果。 分离沉降槽溢流用泵送入粗液槽，再送226m2立式叶滤机进行控制过滤，过滤时加入助滤剂（石灰乳或苛化渣），滤饼送二次洗涤槽，精液送板式热交换器。 精液经板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换，冷却至设定温度后，再与种子过滤滤饼（晶种）混合，然后用晶种泵送至种分分解槽首槽（1#或2#槽），经连续种分分解后，从11#槽（或12#槽）顶用立式泵抽取分解浆液进行旋流分级。分级溢流进13#（或12#）分解槽，底流再用部分分解母液稀释后自压或用泵至产品过滤机，分解11#槽的分解浆液，从槽上部出料自流或下部用泵至120m2种子过滤机，滤饼用精液冲入晶种槽，滤液入锥形母液槽。 AH浆液经泵送入80 m2平盘过滤机，进行成品过滤、洗涤、氢氧化铝滤饼经皮带送至氢氧化铝储仓或直接送至焙烧炉前小仓。母液送种子过滤机的锥形母槽。氢氧化铝洗液（白泥洗液）送溶出稀释槽。锥形母液槽的溢流进母液槽，底流送立盘过滤机过滤，滤液进母液槽，滤饼混合后作种分种子。母液槽内母液部分送氢氧化铝旋流分级底流作稀释液，其余经板式热交换器与精液进行热交换提温送至蒸发原液槽。 蒸发原液除少部分不经蒸发直接送母液调配槽外，大部分送六效管式降膜蒸发器内进行浓缩，经三次闪蒸后的蒸发母液送调配槽。在流程中Na2CO3高于规定指标时，需排盐，此时，蒸发二级闪蒸出部分母液送强制循环蒸发器内进行结晶蒸发，并加入部分盐晶种，作为蒸发结晶的诱导结晶，然后在析盐沉降槽进行分离，底流用排盐过滤机进行过滤分离，滤饼用热水溶解后，送入苛化槽内，添加石灰乳进行苛化，苛化渣送赤泥洗涤系统。排盐过滤机滤液和盐分离沉降槽溢流进强碱液槽，其一部分送入蒸发出料第三次闪蒸槽与蒸发母液混合，还有一部分送各化学清洗用点和种分槽化学清洗槽。新蒸汽含碱冷凝水和二次蒸汽冷凝水用作氢氧化铝洗水或送沉降热水站。生产补碱用NaOH浓度大于30%的液体苛性碱，循环母液储槽区域设有补碱设施。 焙烧炉前小仓料位与仓下皮带计量给料机连锁，控制焙烧炉进料量。含水6～8%的氢氧化铝经皮带、螺旋喂料机送入文丘里干燥器内，干燥后的氢氧化铝被汽流带入一级旋风预热器中，一级旋风出来的氢氧化铝进入第二级旋风预热器，并与从热分离器来的温度约1000℃的烟气混合后进行热交换，氢氧化铝的温度达320～360℃，结晶水基本脱除，预焙烧过的氧化铝在第二级旋风预热器与烟气分离卸入焙烧炉的锥体内，焙烧炉所用的燃烧空气经预热至600～800℃从焙烧炉底部进入，燃料、预焙烧的氧化铝及热空气在炉底充分混合并燃烧，氧化铝的焙烧在炉内约1.4秒钟时间完成。
高纯超细氧化铝的制备 唐海红,赵志英,焦淑红,杨金妮,张文晋 (山西铝厂技术中心,山西河津 043300) 摘要: 介绍一种利用氧化铝生产过程的中间物料)))铝酸钠溶液,生产高纯超细氧化铝的方法,即利用钡盐净化铝酸钠溶液,得到A/S>10000的精制溶液,再进行种分分解,得到超细Al(OH)3,经过酸洗,最终得到纯度达99199%,粒度90%小于2L m 高纯超细氧化铝。关键词: 钡盐,净化,活性晶种,种分,酸洗 中图分类号:TF821 文献标识码:A 文章编号:100727545(2003)0320042202 Preparation of High Pure and Superfine Alumina TANG H ai 2hong ,Z HAO Zhi 2ying,JIAO Shu 2hong,YANG Jin 2ni,Z HANG Wen 2jin (R&D center ,Shanxi Aluminum Plant ,H ejin,Shanxi 043300,China) Abstr act: T he method of producing high pure and superfine alumina by using the intermediate material )))sodium aluminate solution on alumina process is introduced 1By using barium salt,we can purify the sodium aluminate solution so as to gain the A/S >10000refined solution,then it was precipitated with seeds adding to obtain high pure Al(OH )3,and after acid cleaning ,the high purity and superfine Al(OH )3can eventually reach 99199%,90%less than 2L m 1 Keywor ds: Barium salt;Purification;Activated seed;Seed precipitation;Acid cleaning 作者简介:唐海红(1968-),女,山西芮城人,工程师 高纯超细氧化铝由于其具有高熔点、高硬度、电阻高、机械性能好、耐磨、耐蚀、绝缘耐热等优良特性,被广泛用于透光性氧化铝烧结体、荧光体用载体、单晶材料、高级瓷器、人工骨、半导体、及集成电路基板、录音磁带填充剂、催化剂及其载体、研磨材料、激光材料、切削工具等。高纯超细氧化铝的制造方法主要有以下几种:铵明矾热解法、有机铝水解法、氯乙醇法、火花放电法、碳酸铝铵热解法等。所用的均是价格较贵的原材料。对氧化铝生产厂来说,铝酸钠溶液是其生产过程的中间物料,用来生产高纯超细氧化铝成本相对低的多。本文主要介绍一种净化铝酸钠溶液的方法生产高纯超细氧化铝。 1 净化过程机理 在工业氧化铝生产过程中,由于原燃料带来的杂质及特定工艺方法的影响,造成了碳酸钠、硫酸 钠、二氧化硅等有害杂质在循环母液中不断富集,影响种分分解过程的正常进行,引起蒸发器结疤。作为净化工业铝酸钠溶液的添加剂,首先要具备下述性质:一是能溶解于铝酸钠溶液,二是对生产溶液不发生污染,并能改善和提高生产技术指标,再则净化后的沉淀物易于回收利用。工业生产一般采用石灰或石灰乳进行铝酸钠溶液精制,石灰或石灰乳虽有成本低的优势,但随着溶液中OH - 浓度增大和温度升高,反苛化现象加剧,而钡是比钙具有更大负电性的元素,氧化钡、铝酸钡等化合物在中等碱液中溶解性能良好,能有效降低溶液中SO 2-4、CO 2-3、SiO 2-3等杂质离子浓度,实现溶液净化。作为高纯氧化铝 生产,添加Ba 2+等可使铝酸钠溶液较彻底的净化。BaO 作为铝酸钠溶液的净化剂,最早是在法国的萨林德厂,其次希腊的圣#尼古拉厂、前苏联等都有应用。国内对钡盐在氧化铝生产净化过程中应用也进
1、引言 蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(α-Al2O3)的单晶，又称为刚玉。蓝宝石作为一种重要的技术晶体，已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业的许多领域。近两年国内已经有40多家企业投资生产蓝宝石晶体，中国的蓝宝石企业会不断壮大，而国外也有很多企业来中国建立生产基地，未来LED的市场会涌向中国。蓝宝石长晶对氧化铝的需求会越来越大，高纯氧化铝的市场前景非常可观 2、国内外制备技术现状 目前，制备高纯氧化铝粉体的方法主要有胆碱化铝水解法、硫酸铝铵热解法、碳酸铝铵热解法、异丙醇铝水解法、高纯铝活化水解法，氯化法。 1）胆碱化铝水解法： 目前国内用这种方法生产的厂家主要有河北鹏达，重庆同泰，其生产过程如下： 首先将纯度为 99．95％的铝块用刀具制成厚度为 0．1ma左右的铝箔，并采用强阴离子交换树脂将氯化胆碱转化生成胆碱；之后将一定量的铝箔加入浓度为0.1～0.2M的胆碱溶液中进行反应。上述水解反应的反应温度应控制在80。C左右，反应过程中根据监视氢气逸出速度判断反应速度，当反应速度很低或停止时，移出浆料进行固液分离，同时周期性的加入精铝让上述过程循环进行。水解反应生成的氢氧化铝通过过滤、喷雾干燥及煅烧转相便可得到细氧化铝粉体。 该技术的生产没有提纯过程，铝块用刀具制铝箔，容易带入杂质。产品纯度一般也只有 99.95%--99.98%。 2）硫酸铝铵热解法
硫酸铝铵热解法需先用硫酸溶解氢氧化铝制得硫酸铝溶液，之后往溶液中加入硫酸铵与之反应制得铵明钒，再根据纯度要求多次重结晶得到精制铵明钒。然后将得到的精制铵明钒在1250。C下分解制得氧化铝粉。 该方法虽然工艺较为简单，成本也相对较低，但是，其生产周期长，存在热溶解现象，且分解过程中产生的SO 3、NH3会对环境造成严重污染，因此该方法正被逐渐淘汰。 3）醇铝水解法 有机醇盐水解法即异丙醇铝水解法是目前国外制备蓝宝石专用高纯氧化铝粉主要采用的工业生产技术。该方法采用有机合成法将铝和异丙醇加催化剂后通过合成、提纯、水解和焙烧等工艺制得高纯超细氧化铝粉体。这种方法生产的氧化铝粉体纯度高、粒径小，该工艺对产品的纯度可控性强，产品的纯度很高，能满足蓝宝石长晶的要求。提纯又分蒸馏和精馏，其中精馏有采用8-12块塔板，纯度可以达到99.999%。蒸馏的纯度比精馏的低一些。 3、xx氧化铝市场现状 国内的厂家，比如大连，山东，重庆等地的生产规模比较小，有些厂家是小作坊，规模很小，很难满足蓝宝石生产的需求。能规模化生产的有河北的厂家，用的是胆碱法，虽然产能有5000吨，但是实际可以用于蓝宝石长晶占的比例很小，他们的产品主要用于荧光灯等领域比较多。醇铝法因为其工艺具有更高的质量可控性，产品纯度能达到蓝宝石长晶的要求，国内现在能规模化生产的只有宣城晶瑞，年产能2000吨。第四章国内蓝宝石专用高纯氧化铝核心企业深度研究30 4.1xxxx达新材料科技有限公司30 4.2xxxx化工有限公司33 4.3xxxx企业有限公司（xx）36 4.4大连xx精细陶瓷有限公司39 4.5淄博恒基天力新材料科技有限公司42
氧化铝陶瓷生产工艺流程简介 一、特点与技术指标 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al 2 O3含量在99.9％以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达1650-1990℃，透射波长为1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚：利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷 系按Al 2O 3 含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Al 2 O 3 含量在 80％或75％者也划为普通氧化铝陶瓷系列。 1. 硬度大 经中科院上海硅酸盐研究所测定，其洛氏硬度为HRA80-90，硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。 2. 耐磨性能极好 经中南大学粉末冶金研究所测定，其耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍。根据我们十几年来的客户跟踪调查，在同等工况下，可至少延长设备使用寿命十倍以上。 3. 重量轻 氧化铝陶瓷密度为3.5g/cm3，仅为钢铁的一半，可大大减轻设备负荷。性能符合Q/OKVL001-2003技术标准，耐磨陶瓷主要技术指标氧化铝含量≥95% 、密度≥3.5 g/cm3 、洛氏硬度≥80 HRA 、抗压强度≥850 Mpa 、断裂韧性K ΙC ≥4.8MPa·m1/2 、抗弯强度≥290MPa 、导热系数 20W/m.K 、热膨胀系数：7.2×10-6m/m.K。 其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；85瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下： 二、粉体制备： 将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm微米以下，若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99％外，还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时，粉料中需
氧化铝工艺流程简介 一、生产工艺简介 公司采用国际先进的拜耳法生产工艺，主要设备从德国、法国、荷兰、澳大利亚等国进口；生产指挥系统采用美国Rockwell公司的DCS控制系统。公司还建有庞大的生产ERP系统及信息管理系统，集生产调度、控制、信息采集、管理于一体。 二、生产工艺流程图
三、工艺流程简述 1、原料工序原料矿石堆场在建厂初期，为方便装卸矿石及避免大量杂质在倒运过程进入生产流程，堆场使用原矿石将地基提升50cm压实后用于储存铝土矿。原矿石由汽车运进厂的铝土矿经地磅站称重后和原矿堆场的铝土矿经破碎后一起倒入卸矿站，经胶带输送机送往均化堆场堆存，为避免斗轮取料机将杂质当做矿石取走，取料机斗轮离地面30cm，其间用矿石进行填充，再由胶带输送机将铝土矿送往原料磨的磨头仓。外购石灰由汽车运进厂，卸入石灰卸矿站，经胶带输送机送往石灰仓，一部分石灰通过胶带输送机送往原料磨磨头仓，另一部分石灰送往石灰消化工段。在石灰消化工段，石灰与热水一同加入化灰机中，制备的石灰乳流进石灰乳槽，石灰乳用泵送往蒸发车间苛化工序和沉降车间控制过滤工序。在原料磨工段，铝土矿、石灰及循环母液按比例加入原料磨中磨制原矿浆，原矿浆用水力漩流器进行分级，分级机溢流为合格的原矿浆，送入原矿浆槽，分级机底流返回原料磨。为应对磨机突发故障及流程稳定，矿浆槽必须保持一定液位。 2、溶出工序来自原料磨已研磨好的原矿浆首先进入溶出预脱硅槽，矿浆通过预脱硅槽的压差进行自溢流至末槽，同时为消除矿浆中的SiO2对溶出过程的影响，根据车间操作规程，矿浆在预脱硅槽首槽加热至100℃，且原矿浆在脱硅槽中停留8h以上，以达到预脱硅的目
高纯超细氧化铝项目可行性研究报告 核心提示：高纯超细氧化铝项目投资环境分析，高纯超细氧化铝项目背景和发展概况，高纯超细氧化铝项目建设的必要性，高纯超细氧化铝行业竞争格局分析，高纯超细氧化铝行业财务指标分析参考，高纯超细氧化铝行业市场分析与建设规模，高纯超细氧化铝项目建设条件与选址方案，高纯超细氧化铝项目不确定性及风险分析，高纯超细氧化铝行业发展趋势分析 提供国家发改委甲级资质 专业编写： 高纯超细氧化铝项目建议书 高纯超细氧化铝项目申请报告 高纯超细氧化铝项目环评报告 高纯超细氧化铝项目商业计划书 高纯超细氧化铝项目资金申请报告 高纯超细氧化铝项目节能评估报告 高纯超细氧化铝项目规划设计咨询 高纯超细氧化铝项目可行性研究报告 【主要用途】发改委立项，政府批地，融资，贷款，申请国家补助资金等【关键词】高纯超细氧化铝项目可行性研究报告、申请报告 【交付方式】特快专递、E-mail 【交付时间】2-3个工作日 【报告格式】Word格式；PDF格式 【报告价格】此报告为委托项目报告，具体价格根据具体的要求协商，欢迎进入公司网站，了解详情，工程师（高建先生）会给您满意的答复。 【报告说明】 本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告，此报告为个性化定制服务报告，我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求，修订报告目录，并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容，为企业项目立项、上马、融资提供全程指引服务。
可行性研究报告是在制定某一建设或科研项目之前，对该项目实施的可能性、有效性、技术方案及技术政策进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响项目的各种因素，运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。对整个可行性研究提出综合分析评价，指出优缺点和建议。为了结论的需要，往往还需要加上一些附件，如试验数据、论证材料、计算图表、附图等，以增强可行性报告的说服力。 可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。 投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可 行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。 报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。 可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整） 为客户提供国家发委甲级资质 第一章高纯超细氧化铝项目总论 第一节高纯超细氧化铝项目背景 一、高纯超细氧化铝项目名称 二、高纯超细氧化铝项目承办单位 三、高纯超细氧化铝项目主管部门 四、高纯超细氧化铝项目拟建地区、地点 五、承担可行性研究工作的单位和法人代表
氧化铝粉体的合成与表征 1.国内外研究现状及其基本情况 氧化铝是一种具有多种形态的金属氧化物，主要晶型包括最常见的有a和y 型，晶型的转变主要取决于温度。氢氧化铝或水合氧化铝加热到800摄氏度左右转化为y型氧化铝，1200摄氏度时转化为a型氧化铝。因氧化铝特殊的结构和性质特点，使其在电子、化工、航空航天等领域得到广泛的应用。随着高科技的发展，社会对新材料越来越重视，国内外工作者对新材料的开发与应用给予了极大的关注，各种具有特殊功能的材料也得到人们的重视。其中，各种物质的超细化被人们认为是材料开发研究的基础。所谓超细粉体通常是指尺度介于分子，原子和宏观物体之间，粒度在(1-100)nm范围内的微粒]。 高纯超细氧化铝粉体是纯度在99.99%以上的超微细粉体材料，是二十一世纪新材料中产量最大、产值最高、用途最广的尖端材料之一，高纯氧化铝粉体因其纯度高，粒径小，显示出了常规材料所不具有的光、电、磁、热和机械特性，因而它作为一种新型功能材料广泛应用于光学、化工及特种陶瓷等多个领域[6]。 国外关于氧化铝的研究工作开展得比较早，技术也较先进。以下是一些具有代表性的研究成果:在气相法中，美国的Chen Y J用气相法制备出粒径为30—— 50nm的无团聚氧化铝纳米粒子；用气相热解法以三甲基铝Al(CH 3) 3 和N 2 0为原料， 加入C 2H 4 作为反应敏化剂，采用C0 2 激光(C 2 H 4 在C0 2 激光发射波长处有共振吸收)加 热进行反应，然后1200——1400℃下进行热处理成功地合成了粒径为15——20nm 的A1 20 3 粒子；日本专利用蒸发冷凝法，以氧化铝陶瓷(纯度为99.99%)作为蒸发源， 放在一个压力为0。01 Pa的真空器中，通入0 2， CO或C0 2 ，使压力保持在15Pa左 右，用C0 2 激光照射氧化铝陶瓷使之蒸发，蒸发出的氧化铝在气体中迅速冷却得到超细高纯氧化铝。在液相法中，Felde B用溶胶——凝胶法，以异丁醇铝为前驱体，加入乙酰丙酮和硝酸铵，经水解、沉化形成凝胶，再经干燥、锻烧得到粒 径为50nm的α-A1 20 3 粒子；法国的Eponthieu利用硝酸铝、二甲苯、tween80组成 微乳液体系，制得了40——50nm的氧化铝粒子。 我国氧化铝的研究是从90年代开始的，当时主要集中在中科院和高等院校，在1990——2000年10年中，中国打破西方国家对中国的封锁。己建立了多种物理、化学方法制备纳米材料。关于纳米氧化铝的研究也有一定的进展。王宏志等用络 合物——凝胶法在Al (NO 3) 3 溶液中加入丙烯酰胺单体N， N，一亚甲基丙烯酰胺 网络剂，在80℃聚合获得凝胶，经过干燥、锻烧得10nm的a-A1 20 3 粉体。周曦亚采 用均匀沉淀法，以硝酸铝和脲为原料制的氢氧化铝凝胶，在用低表面张力的乙醇 为脱水剂得到40nm以下的γ- A1 20 3 粒子；周恩绚等采用相转移分离法，在高速搅 拌下，将硫酸铝铵溶液迅速加入到碳酸氢铵溶液中生成溶胶，再加表面活性剂 Span和有机溶剂二甲苯，可知的粒径为20——30nm的a-A1 20 3 粒子。冯丽娟等以溶 液蒸发法(超临界法)研究了无机盐——有机溶剂(水和硝酸铝——乙醇)体系中超细氧化铝的制备，所得产品为短纤维状微晶，其长轴为90nm，短轴为5nm。 目前，氧化铝的制备主要停留在探索试验阶段，也进行了一些探索性的工业化水平的生产，但大多数制备方法得到的纳米氧化铝粒径分布较宽，并且制备过程重复性差。还有很多基础性的工作需要投入大量的人力、物力来完成。 2.氧化铝粉体的结构性质及应用
摘要 超细氧化铝因其具有高熔点和高硬度、良好的耐磨、耐蚀、耐热及绝缘等性能被广泛用于制作结构和功能材料。本论文采用了两种高温煅烧的方法煅烧分析纯硫酸铝铵和碳酸铝铵制备氧化铝粉体，研究硫酸铝铵在800℃,900℃,1000℃,1100℃温度下煅烧和碳酸铝铵在1000℃,1100℃下煅烧出粉末的分散性能以及形貌特征，得出了如下的研究结论： 煅烧硫酸铝铵 （1）硫酸铝铵在800℃，900℃下煅烧（保温30分钟）出的产物为硫酸铝粉末，900℃下煅烧出的硫酸铝粉末粒度比800℃下煅烧出来的小。 （2）硫酸铝铵在1000℃下煅烧（保温30分钟）产物为氧化铝粉末，硫酸铝氨完全转化为氧化铝粉末。 （3）硫酸铝铵在1100℃下煅烧（保温30分钟）产物为3种不同的氧化铝粉末，分别是：θ，γ和α型，θ，γ型部分转化成α型的粉末。 煅烧炭酸铝铵 （1） 关键词：氧化铝；硫酸铝氨；高温煅烧
Abstract 第一章综述..................................................................- 3 - 1.1引言 .........................................................................................................................................- 3 - 1.2氧化铝粉末 ............................................................................................................................- 4 - 1.3.氧化铝粉末的用途................................................................................................................- 5 - （1)陶瓷材料和复合材料： ................................................................................................- 5 - （2)表面防护层材料 ............................................................................................................- 5 - （3)催化剂及其载体 ............................................................................................................- 5 - （4)生物及医学的应用 ........................................................................................................- 6 - 1.7固体颗粒在液体中的聚集状态.............................................................................................- 8 - 1.8超细颗粒的分散手段以及稳定机理.....................................................................................- 9 - 1.9超细粉体的形貌控制...........................................................................................................- 10 - 1.10本课题研究的目的和意义.................................................................................................- 10 - 2.1 实验原理 ............................................................................................................................. - 11 - 2.2 实验方案设计...................................................................................................................... - 11 - 2.3流程图 ..................................................................................................................................- 12 - 2.4实验用到的仪器和药品.......................................................................................................- 13 - 2.5 检测方法 .............................................................................................................................- 13 - （1） X射线衍射法...........................................................................................................- 13 - （2）粒度分析法................................................................................................................- 13 - 第三章实验结果与讨论..............................................- 15 - 3.1 粒度分析结果......................................................................................................................- 15 - 3.2 X射线衍射测试结果............................................................................................................- 17 - .....................................................................................................................................................- 18 - 第四章结论..............................................................- 19 -
氧化铝的生产工艺流程 氧化铝的生产工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。 拜耳法 系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。拜耳法的简要化学反应如下： 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7％）的条件下溶出。现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作；②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。 拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O)，随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期，拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7～8。由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少，如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题，已是研究、开发的重要方向。 碱石灰烧结法 适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钠（CaO·TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6－2x)H2O 沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴